一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法，具体为根据预先获取的多源信息提取潜在灌溉面积，所述多源信息包括基础地理信息、气象信息、灌排工程信息、农业种植结构信息和灌溉制度信息；利用遥感信息对所述潜在灌溉面积内作物生育期的田间表层土壤含水量进行反演计算；根据所述田间表层土壤含水量采用不同方法从所述潜在灌溉面积中进行提取，得到实际灌溉面积。通过上述操作，可以快速、有效获得实际灌溉面积，从而能够为农业用水管理提供科学、客观的依据。

A method of extracting irrigation area based on multi-source information

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法
本专利技术涉及农业水土工程、遥感
，特别是涉及一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法。
技术介绍
我国是一个水资源极其匮乏的国家，加之水环境污染和水生态损害愈加凸显，水资源供需矛盾日益突出。在我国，农业是用水大户，农业用水量约占总用水量的62％，而农田灌溉用水量约占农业用水量的85％，是我国经济社会用水的重要组成部分，因此，农业用水管理也成为最严格水资源管理的重点和核心内容。截至2016年底，全国灌溉面积达到10.98亿亩，全国万亩以上灌区7806处，其中30万亩以上大型灌区458处，耕地灌溉面积2.66亿亩，占全国耕地面积的13％，灌区内生产的粮食产量、农业总产值均超过全国总量的1/4，是我国粮食安全的重要保障和农业农村经济社会发展的重要支撑。加强灌区用水管理、提高灌溉水的利用效率，是缓解我国水资源紧缺的迫切要求。灌溉面积是灌区有效实施用水总量控制和定额管理的重要用水参数之一。目前，灌溉面积主要通过调查统计方式获取，时效性和准确性相对较差，且统计工作量较大；而在灌区用水管理中迫切需要掌握灌溉面积指标，及其空间分布和动态变化等信息，因此，传统灌溉面积获取方法已不能满足灌区现代化管理需求，亟需建立更为科学、合理的相关技术和方法，尤其在基于遥感等多源信息的高分辨率实际灌溉面积快速提取方面加强研究，为农业用水管理提供科学、客观依据。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法，用于对实际灌溉面积进行快速、有效提取，为农业用水管理提供科学、客观的依据。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法，包括步骤：根据预先获取的多源信息提取潜在灌溉面积，所述多源信息包括基础地理信息、气象信息、灌排工程信息、农业种植结构信息、灌溉制度信息；利用遥感信息对所述潜在灌溉面积内作物生育期的田间表层土壤含水量进行反演计算；根据所述田间表层土壤含水量，采用不同方法从所述潜在灌溉面积中进行提取，得到实际灌溉面积。可选的，所述根据多源信息提取潜在灌溉面积，包括步骤：获取所述基础地理信息；提取所述农业种植结构信息；获取气象信息，生成全国降水量分布图；建立主要作物灌溉制度数据库，对所述灌溉制度信息进行数据分析；根据所述基础地理信息、农业种植结构信息和对所述灌溉制度数据分析结果，提取所述潜在灌溉面积。可选的，所述基础地理信息包括行政区划边界、土地利用图、全国地貌图和土壤类型分布图。可选的，所述潜在灌溉面积包括耕地灌溉面积和非耕地灌溉面积。可选的，所述根据多源信息提取潜在灌溉面积，还包括步骤：提取灌区或行政区的潜在灌溉面积。可选的，所述根据多源信息提取潜在灌溉面积，还包括步骤：对灌溉地和非灌溉地进行选取。可选的，所述利用遥感信息对所述潜在灌溉面积内作物生育期的田间表层土壤含水量进行反演计算，包括步骤：对多源遥感影像进行预处理；通过经过预处理的多源遥感影像提取归一化差值植被指数；通过经过预处理的多源遥感影像和大气剖面参数计算地表温度；根据所述归一化差值植被指数和所述地表温度构建特征空间，确定温度-植被干旱指数；根据田间试验，确定土壤含水量临界最大、最小值等关键土壤水分参数；计算灌溉地和非灌溉地的田间表层土壤含水量。可选的，所述利用遥感信息对所述潜在灌溉面积内作物生育期的田间表层土壤含水量进行反演计算，还包括步骤：根据田间实测土壤含水量对所述表层遥感土壤含水量进行修正。可选的，所述根据所述作物生育期的田间表层土壤含水量从所述潜在灌溉面积中进行提取，得到所述实际灌溉面积，包括：结合所述灌溉制度信息，确定各次灌溉时间范围和遥感影像，并通过所述作物生育期的田间表层土壤含水量的变化从所述潜在灌溉面积中提取所述实际灌溉面积；或者，对于干旱少雨地区，结合所述灌溉制度信息，通过所述作物生育期的田间表层土壤含水量逐次提取所述实际灌溉面积。或者，对比各次灌溉时段范围内灌溉地和非灌溉地的表层遥感土壤含水量差值，逐次从所述潜在灌溉面积中提取所述实际灌溉面积。还包括：根据当年降水量、作物类型及其耗水量和所述灌溉制度信息提取所述实际灌溉面积。从上述技术方案可以看出，本专利技术提供了一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法，具体为根据预先获取的多源信息提取潜在灌溉面积，所述多源信息包括基础地理信息、气象信息、灌排工程信息、农业种植结构信息和灌溉制度信息；利用遥感信息对所述潜在灌溉面积内作物生育期的田间表层土壤含水量进行反演计算；根据所述田间表层土壤含水量采用不同方法从所述潜在灌溉面积中进行提取，得到实际灌溉面积。通过上述操作，可以快速、有效获得实际灌溉面积，从而能够为农业用水管理提供科学、客观的依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法的步骤流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种潜在灌溉面积的提取方法的步骤流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种田间表层土含水量的反演计算过程的步骤流程图；图4为本专利技术实施例提供的一种实际灌溉面积的提取方法的步骤流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本申请实施例提供的一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法的步骤流程图。如图1所示，本实施例提供的实际灌溉面积的提取方法包括如下步骤：S1、根据预先获取的多源信息提取潜在灌溉面积。潜在灌溉面积具体来说是通过一般常识性的经验或规律判定某一地块是否灌溉，即是否具备灌溉条件。潜在灌溉面积的确定主要是为实际灌溉面积提取设定一个合理、可能的范围。潜在灌溉面积识别提取如图2所示。具体的提取过程如下描述：获取多源信息。多源信息包括基础地理信息、气象信息、灌排工程信息、土地利用信息和灌溉制度信息。具体如下：(1)准备行政区划边界和灌区边界，以及灌区渠系和水源分布图。灌区边界(矢量数据)：①第一次全国水利普查—灌区专项普查数据(2011年)；②灌区管理部门提供的大比例尺灌区边界。行政区划边界(矢量数据)：①全国、省、市、县行政区划数据；②1:10万全国乡镇行政区划数据。灌区渠系和水源分布(矢量数据)：①第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法，其特征在于，包括步骤：/n根据预先获取的多源信息提取潜在灌溉面积，所述多源信息包括基础地理信息、气象信息、灌排工程信息、农业种植结构信息、灌溉制度信息；/n利用遥感信息对所述潜在灌溉面积内作物生育期的田间表层土壤含水量进行反演计算；/n根据所述田间表层土壤含水量，采用不同方法从所述潜在灌溉面积中进行提取，得到实际灌溉面积。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多源信息的实际灌溉面积提取方法，其特征在于，包括步骤：
根据预先获取的多源信息提取潜在灌溉面积，所述多源信息包括基础地理信息、气象信息、灌排工程信息、农业种植结构信息、灌溉制度信息；
利用遥感信息对所述潜在灌溉面积内作物生育期的田间表层土壤含水量进行反演计算；
根据所述田间表层土壤含水量，采用不同方法从所述潜在灌溉面积中进行提取，得到实际灌溉面积。


2.如权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述根据预先获取的多源信息提取潜在灌溉面积，包括步骤：
获取所述基础地理信息；
提取所述农业种植结构信息；
获取气象信息，生成全国降水量分布图；
建立主要作物灌溉制度数据库，对所述灌溉制度信息进行数据分析；
根据所述基础地理信息、农业种植结构信息和对所述灌溉制度数据分析结果，提取所述潜在灌溉面积。


3.如权利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述基础地理信息包括行政区划边界、土地利用图、全国地貌图和土壤类型分布图。


4.如权利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述潜在灌溉面积包括耕地灌溉面积和非耕地灌溉面积。


5.如权利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述根据预先获取的多源信息提取潜在灌溉面积，还包括步骤：
提取灌区或行政区的潜在灌溉面积。


6.如权利要求5所述的提取方法，其特征在于，所述根据预先获取的多源信息提取潜在灌溉面积，还包括步骤：
对灌溉地和非灌溉地进行选取。


7.如权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述利用遥感信息对所述潜在灌溉面...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩振中，吴迪，白亮亮，路京选，龙笛，徐磊，沈莹莹，崔静，
申请(专利权)人：中国灌溉排水发展中心，清华大学，中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11